飽和地基上條形基礎(chǔ)的搖擺振動(dòng)特性分析.pdf

1、土體與結(jié)構(gòu)的相互作用(SSI)是當(dāng)代力學(xué)領(lǐng)域的前沿性研究課題，并涉及到土動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、非線性振動(dòng)理論、地震工程學(xué)、巖土及結(jié)構(gòu)抗震工程學(xué)、計(jì)算力學(xué)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等眾多學(xué)科.隨著科學(xué)計(jì)算技術(shù)的迅猛發(fā)展和實(shí)驗(yàn)手段的不斷改進(jìn)，重大和復(fù)雜體系工程的不斷建造，促進(jìn)了土與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的深入研究，地基與基礎(chǔ)的相互作用問題不僅對(duì)于彈性動(dòng)力學(xué)理論的發(fā)展有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值，而且在地球物理學(xué)、地震工程及巖土力學(xué)等工程問題中均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，有著廣泛的

2、應(yīng)用前景。 本文在平面應(yīng)變條件下研究了飽和地基上條形剛性基礎(chǔ)的搖擺振動(dòng)問題?；贐iot動(dòng)力控制方程，作者首先采用Fourier積分變換解析求解了Biot方程，得到了該動(dòng)力控制方程在Fourier變換域上的一組通解，然后由混合邊值條件建立了地基上基礎(chǔ)搖擺振動(dòng)的對(duì)偶積分方程，并應(yīng)用Jacobi正交多項(xiàng)式將其轉(zhuǎn)化為一組線性代數(shù)方程組，通過求解得到了不同無量綱頻率下基礎(chǔ)振動(dòng)的動(dòng)力柔度系數(shù)CM，著重分析了動(dòng)力滲透系數(shù)、泊松比對(duì)搖擺振動(dòng)動(dòng)

3、力柔度系數(shù)的影響，并將其退化到單相彈性半空間，與經(jīng)典彈性半空間解進(jìn)行了比較。 接下來本文進(jìn)一步研究了飽和地基上條形彈性基礎(chǔ)的搖擺振動(dòng)問題。用類似分析剛性基礎(chǔ)的方法建立了一組描述條形彈性基礎(chǔ)搖擺振動(dòng)的對(duì)偶積分方程，并結(jié)合彈性基礎(chǔ)的混合邊值條件分別考慮了基礎(chǔ)的彈性特性參數(shù)、土體的動(dòng)力滲透系數(shù)等對(duì)搖擺振動(dòng)的影響，并通過若干算例分析總結(jié)了彈性基礎(chǔ)搖擺振動(dòng)的一些規(guī)律。 此外，實(shí)際工程中，由于地下水的存在，地下水位以下的土可視為飽和

4、土，而地下水位以上的土層可視為理想的單相彈性層?；诠こ虒?shí)際本文分別研究了下臥飽和半空間彈性土層上條形剛性基礎(chǔ)和彈性基礎(chǔ)的搖擺振動(dòng)問題。對(duì)于下臥飽和半空間彈性土層上條形剛性基礎(chǔ)，分析了單相彈性層厚度對(duì)動(dòng)力柔度系數(shù)的影響；而對(duì)于下臥飽和半空間彈性土層上條形彈性基礎(chǔ)的搖擺振動(dòng)，則分析了單相彈性層厚度、彈性基礎(chǔ)的彈性特性等參數(shù)對(duì)搖擺振動(dòng)的影響。 最后本文根據(jù)Biot平面動(dòng)力固結(jié)方程，運(yùn)用積分變換和矩陣傳遞的方法，研究了層狀飽和地基上條